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DE1269186B - Schieberegister - Google Patents

Schieberegister

Info

Publication number
DE1269186B
DE1269186B DEP1269A DE1269186A DE1269186B DE 1269186 B DE1269186 B DE 1269186B DE P1269 A DEP1269 A DE P1269A DE 1269186 A DE1269186 A DE 1269186A DE 1269186 B DE1269186 B DE 1269186B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
diode
circuit
transistor
bistable
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP1269A
Other languages
English (en)
Inventor
Juan Jose Amodei
Joseph Richard Burns
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE1269186B publication Critical patent/DE1269186B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/313Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic
    • H03K3/315Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with two electrodes, one or two potential barriers, and exhibiting a negative resistance characteristic the devices being tunnel diodes
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/28Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
GlIc
Deutsche Kl.: 21 al - 37/64
1269186
P 12 69 186.0-53
3. April 1963
30. Mai 1968
Die Erfindung betrifft ein Schieberegister mit einer Anzahl von Stufen, die jeweils einen bistabilen Speicherkreis enthalten, dessen Ausgang über einen Kondensator und einen für Ausgangsimpulse in Durchlaßrichtung gepolten Richtleiter mit einem Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist.
Ein binäres Schieberegister besteht aus einer Anzahl von hintereinandergeschalteten binären Speicherelementen. Während eines Schiebezyklus wird die im Register gespeicherte Information durch einen oder mehrere Verschiebeimpulse verschoben, so daß ein dem Zustand eines Speicherelementes vor der Verschiebung entsprechendes Signal dem Eingang des benachbarten Speicherelementes zugeführt wird und dieses am Ende des Zyklus in den betreffenden Zustand schaltet. Damit bei der Verschiebung keine Information verlorengeht, muß zwischen den einzelnen Speicherelementen eine Zwischenspeicherung vorgesehen werden. Die Art der Zwischenspeicherung hat einen wesentlichen Einfluß auf die maximal erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit und die Zuverlässigkeit des Registers.
Es sind Schieberegister mit dynamisch arbeitenden oder bistabilen Zwischenspeicherkreisen (Kopplungskreisen) bekannt. Die dynamische Zwischenspeiche- rung durch Kapazitäten oder Induktivitäten hat den Vorteil geringen Aufwandes und hoher Arbeitsgeschwindigkeit, ist jedoch Einschränkungen bezüglich der Dauer der Verschiebeimpulse unterworfen. Die Verschiebeimpulse müssen nämlich enden, bevor sich die Kapazität im Zwischenspeicherkreis entladen hat oder die in der Induktivität des Zwischenspeicherkreises gespeicherte Energie abgeklungen ist.
Die ebenfalls bekannte Zwischenspeicherung durch bistabile Kopplungskreise ist zuverlässiger, und es ist ein asynchroner Betrieb möglich, d. h., daß die Dauer der Verschiebeimpulse keinen Einschränkungen unterliegt. Bei den bekannten Schieberegistern mit bistabiler Zwischenspeicherung wird die erhöhte Zuverlässigkeit jedoch durch einen im Vergleich zu einer dynamischen Zwischenspeicherung vergrößerten Aufwand in der Verschiebeanordnung, die Vorkehrungen zur Rückstellung der bistabilen Kopplungskreise enthalten muß, und durch eine dementsprechend geringere Verschiebegeschwindigkeit erkauft. Insbesondere werden bei den mit bistabiler Zwischenspeicherung arbeitenden bekannten Schieberegistern zwei Verschiebeimpulsleitungen benötigt, die phasenverschobene Verschiebeimpulse führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Schieberegister mit bistabiler Zwischenspeicherung anzugeben, das sich Schieberegister
Anmelder:
Radio Corporation of America, New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
8000 München 23, Dunantstr. 6
Als Erfinder benannt:
Juan Jose Amodei, Levittown, Pa.;
Joseph Richard Burns, Trenton, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. April 1962 (190 756)
durch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnet, für einen Verschiebevorgang nur einen einzigen Verschiebeimpuls benötigt und in den einzelnen Stufen Bauteile enthält, die schnell arbeiten und nur kurze Erholungs- oder Totzeiten aufweisen.
Diese Aufgabe wird bei einem Schieberegister der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der bistabile Zwischenspeicherkreis mit dem nachfolgenden Speicherkreis gleichstromgekoppelt ist und daß der Verbindungspunkt zwischen Kondensator und erstem Richtleiter über einen entgegengesetzt gepolten zweiten Richtleiter mit dem dem betreffenden Speicherkreis vorangehenden Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nun an Hand von nicht einschränkend auszulegenden Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden; dabei bedeutet
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Schieberegisters gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein Schaltbild eines Schieberegisters gemäß der Erfindung,
F i g. 3 Strom-Spannungs-Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise der in F i g. 2 dargestellten Schaltung,
809 557/327
3 4
F i g. 4 eine graphische Darstellung des zeitlichen sprechende Bedeutung. Die Speicher- und Kopp-Verlaufes von Signalen an verschiedenen Punkten des lungskreise werden durch einen in positiver Richtung Schieberegisters nach Fi g. 2, verlaufenden Eingangsimpüls gesetzt und durch einen
F i g. 5 ein Blockdiagramm eines Schieberegisters in negativer Richtung verlaufenden Impuls rückgegemäß der Erfindung mit umkehrbarer Verschiebe- 5 stellt,
richtung und Ein Speicherkreis, beispielsweise der Speichefkreis
Fig. 6 ein Schaltbild eines bevorzugten Kopp- 10a, kann vom rückgestellten in den gesetzten Zulungs- und Speicherkreises für das Schieberegister stand entweder durch einen positiven Ausgangsnach Fig. 5. impuls von dem vorangehenden Kopplungskreis 12a
In den Zeichnungen sind entsprechende Bauteile io oder durch ein seiner Eingangsklemme 14 α zugemit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. führtes positives Eingangssignal gesetzt werden. Ein
F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Schiebe- negativer Verschiebeimpuls 16 stellt die Speicherregisters für 4Bits. Die Blöcke 10a bis 1Od sind bi- kreise 10a bis 10a" zurück. Das Ausgangssignal des näre Kreise und dienen zur permanenten Speicherung Speicherkreises 10 a hat die umgekehrte relative der binären Information. Der Begriff »permanent« 15 Phase wie das Eingangssignal, sie hat einen niedrigen soll hier bedeuten, daß die Kreise 10 a bis 10 d die Wert, wenn der Kreis durch ein positives Signal geeigentlichen Speicherkreise des Registers darstellen, setzt ist, iind einen hohen Wert, Wenn er durch ein im Gegensatz zu den nur bei der Verschiebung in negatives Signal zurückgesetzt ist. Die Begriffe Aktion tretenden und zur Zwischenspeicherung »hoch« und »niedrig« sind natürlich nur relativ Zu dienenden bistabilen Kopplungskreisen 12 a bis 12 d, so verstehen. Der Ausgang eines KopplungskreiseS, z. B. die zwischen die Hauptspeicherkreise geschaltet sind. des Kreises 12 5> hat dieselbe relative PhäSö wie sfein Das Register kann als Parallel-Serien-Register, als letztes Eingangssignal. Das Ausgangssignal nimmt Serien-Parallel-Register oder als Ringzähler betrieben einen hohen Wert an, wenn der Kreis durch einen werden. Die gestrichelt dargestellten Teilendes Re- positiven Setzimpuls gesetzt wird, und einen relativ gisters sind nur dann vorhanden, wenn dieses als 25 niedrigen Wert, wenn der Kreis durch einen nega-Ringzähler arbeitet. tiven Impuls zurückgestellt wird.
Die Speicherkreise 10 a bis 10 d besitzen jeweils Beim Betrieb als Serien-Pärällel-Schieberegister
eine Eingangsklemme 14 a bis 14 d, denen Infor- arbeitet die beschriebene Schaltungsanordnung folmationseingangssignale von außen zugeführt werden gendermaßen: Anfänglich befinden sich Sämtliche können. Die Eingänge der einzelnen Speicherkreise 30 Speicherkreise 10 a bis 1Od und Kopplungskreise 10α bis 10d sind außerdem direkt mit dem Ausgang 12b bis 12d im zurückgestellten Zustand. Der Koppdes jeweils vorangehenden Kopplungskreises 12 α bis lungskreis 12# fehlt oder ist außer Betrieb. Angela* gekoppelt. Wie erwähnt, ist der Kopplungskreis nommen, der Eingangsklemme 14 α werde nun ein 12 a nur vorhanden, wenn das Register als Ring- positiver Impuls zugeführt. Dieser Impuls schaltet zähler betrieben wird. Verschiebeimpulse zur Rück- 35 den ersten Speicherkreis 10a in den gesetzten Zustellung sämtlicher Speicherkreise10 a bis 1Od stand, so daß sein Ausgang einen niedrigen Wert änwerden einer gemeinsamen Verschiebeleitung 18 zu- nimmt. Die Diode 22a sperrt diesen Ausgangsimpuls, geführt, die mit den Eingängen der_Speieherkreise Der nächste Verschiebeimpuls 16 stellt den ersten 10 a bis 1Od verbunden ist. Die einzelnen Speicher- Speicherkreis 10*2 zurück, und durch den Kondenkreise besitzen außerdem jeweils einen Ausgang, der 40 satör20a und die Diode 22 a wird ein ins Positive durch einen nach unten weisenden Pfeil angedeutet gerichteter Ausgangsimpuls weitergekoppelt, der den ist und zur Abnahme der gespeicherten Information Kopplüngskreis 126 setzt. Das Ausgangssignal des dient. Da sich die Schaltungen der einzelnen Speicher- Kopplungskreises 12 b hat nun einen hohen Wert kreise 10a bis 1Od und der zugehörigen Zwischen- geeigneter Amplitude und Polarität, um den zweiten speichef-Kopplungskreise entsprechen, genügt es, nur 45 Speicherkreis 10 b setzen zu können. Der Verschiebedie erste Stufe näher zu erläutern. Der Ausgang der impuls 16 übersteuert jedoch das Ausgangssigttal des ersten SpeicherstufelOö ist mit dem Eingang des Kopplungskreises 12 & und verhindert ein Setzen des folgenden Kopplungskreises 12b durch eine Reihen- zweiten Speicherkreises 10b, solange der Verschiebeschaltung aus einem Kondensator 20 α und einem impuls 16 andauert.
Richtleiter, also einem Bauelement, das in einer 50 Im Kopplungskreis 12 b kann keine Information Richtung bevorzugt leitet und hier als Diode 22 α dar- verloren oder beeinträchtigt werden, gleichgültig wie gestellt ist, gekoppelt Eine zweite Diode 24 a ist in lange der Verschiebeimpuls 16 dauert, da der Kopp» eine Rückkopplungsschleife geschaltet, die von dem lungskreis 12 & bistabil ist. Das hohe Ausgangssignal V&rbindungspunkt des Kondensators 20« mit der des Kopplungskreises 12 b setzt den zweiten Speicherersten Diode 22« zum Eingang des vorangehenden 55 kreis 15 ö unmittelbar nach dem Enden des Vef-Kopplüngskreises 12« führt. Die erste Diode 22 α ist schiebeimpülses 16. Das Ausgangssignal des zweiten so gepolt, daß nur solche Ausgangssignale des ersten Speicherkreises 10 b sinkt dann in negativer Richtung Speicherkreises 10 a durchgelassen werden, die die ab, und der entstehende negative Ausgangsimpuls richtige Polarität besitzen, um den Kopplungskteis wird über den Kondensator 20 & und die Diode 24 b 12b in den gesetzten Zustand schalten zu können. 60 rückgekoppelt und stellt den Kopplungskreisl2& Die zweite Diode 24α ist so gepolt, daß die durch- zurück. Der Kondensator 20b und der Eingangskreis gelassenen Ausgangssignale den vorangehenden des Kopplungskreises 12 b (oder 12 c) wirken vor-Kopplungskreis 12 a zurückstellen können. zugsweise als Differenzierglied für den AüSgangs-
Es soll angenommen werden, daß der gesetzte impuls. Der zweite Speicherkreis 10 b kann durch den Zustand eines Speicherkreises der Speicherung der 65 negativ werdenden Ausgang des Kopplungskreises Binärziffer L und der rückgestellte Zustand der 12 b nicht fückgestellt werden. Der Eingangsklemme Speicherung der Binärziffer 0 entsprechen. Diebeiden 14a kann nun ein zweites Eingangssignal zugeführt Zustände eines Kopplungskreises haben die ent'· werden, worauf der Verschiebezyklus wiederholt
wird. Die serienmäßig in das Register eingeschriebene Information kann an den durch die !Pfeile angedeuteten Ausgangsklemmen der verschiedenen Stufen parallel herausgelesen werden.
Beim Parallel-Serien-Betrieb des Registers nach Fig. 1 werden die Informätiönssigttäle den entsprechenden Eingangsklemmenl4a bis 14 d parallel zugeführt, und die gespeicherte Information wird an der Ausgängsklemme des. letzten Speicherkreises 10 o7 serienmäßig herausgelesen. Im übrigen arbeitet das Register wie oben erläutert wurde.
Bei Betrieb des Registers als Ringzähler werden nun auch der Kopplungskreis 12 a und die Dioden 22 rf und 24 α verwendet. Angenommen, die erste Speicherstufe 10 ά sei anfänglich gesetzt. Der erste Verschiebeimpuls 16 stellt dann den ersten Speicherkreis 10a zurück und verschiebt das Bit L in den zweiten Speicherkreis 10 b. Der vierte Speicherkreis 10 d wird beim Enden des dritten Schiebeimpulses 16 gesetzt, und sein Ausgangssignal nimmt einen nied- ao rigen Wert an, wodurch der Kopplungskreis 10 d gesetzt wird und dessen Ausgangssignal einen hohen Wert annimmt. Der dabei entstehende positive Impuls wird über den Kondensator 20 d und die Diode 22 d auf den Eingang des Kopplungskreises 12 a zurückgekoppelt und setzt diesen. Durch das einen hohen Wert annehmende Ausgangssignal des Kopplungskreises 12 a wird beim Enden des Schiebeimpulses 16 der erste Speicherkreis 10 a gesetzt, dessen negativ werdendes Ausgangssignal den Kopplungskreis 12 a über den Rückkopplungszweig zurückstellt.
F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Schieberegisters gemäß der Erfindung, das beispielsweise drei Speicherkreise und zwei Kopplungskreise enthält. Der erste Speicherkreis enthält einen NPN-Transistor40a in Emitterschaltung, der eine Basis 42 a, einen Kollektor 44 a und einen Emitter 46 a besitzt. Parallel zur Emitter-Basis-Diode des Transistors 40 α ist eine Diode 48 α mit negativer Widerstandscharakteristik geschaltet. Eine als Diode 48 α geeignete Diode hat eine Strom-Spannungs-Kennlinie, die zwei durch einen Bereich negativen Widerstandes getrennte Äste positiven Widerstandes umfaßt, wobei die Spannung eine mehrdeutige Funktion des Stromes ist.
Für die Diode 48 α und andere noch zu erwähnende Diden dieses Typs können Isaki- oder Tunneldioden verwendet werden. In diesem Falle ist dann die Anode der Diode 48 a mit der Basis 42 a und die Kathode der Diode mit dem Emitter 46ö des Transistors und einem auf einem Bezugspotential liegenden Schaltungspunkt, wie Masse, verbunden. Die Tunneldiode 48 α wird durch eine Stromquelle in Flußrichtung vorgespannt, die einen praktisch kon-stanten Strom liefert und einen Widerstand 52 a und eine Spannungsquelle U1 umfaßt. Die Spannungsquelle kann beispielsweise eine nicht dargestellte Batterie sein, deren positive Klemme mit dem oberen Ende des Widerstandes 52 a verbunden ist und deren negative Klemme an Masse liegt. Der Widerstand 52 α und die Spannungsquelle U1 sind so bemessen, daß die Tunneldiode zwei stabile Arbeitspunkte hat, wie noch näher erläutert werden wird. Bezüglich der Basis 42 a führen die Tunneldiode 48 a und die Emitter-Basis-Diode des Transistors 40 a einen Flußstrom in der gleichen Richtung.
Einer ersten Eingangsklemme 54 a können positive Informationsimpulse 56 a zugeführt werden, um die Tunneldiode 48 a in den gesetzten Zustand zu schalten. Zwischen die EingangsMemme 54 a und die Anode der Tunneldiode 48 a ist ein Eingangswiderstand 58 α geschaltet. Negative Verschiebeimpulse 60 zur Rückstellung der Tunneldiode 48 α werden der Anode über einen Widerstand 62 a zugeführt.
An den Kollektor 44 α ist über einen Widerstand 66 a eine Kollektorspannungsquelle +U2 angeschlos^ sen. Eine Diode 68 a hält die Spannung am Kollektor 44 a auf einem bestimmten Wert (+EZ3), wenn der Transistor 40 α gesperrt ist, und ein Rückkopplungswiderstand 70 α liefert Strom an die Tunneldiode 48 a, wenn die Klemmdiode 68a leitet. Der Rückkopplungsstrom ist so gepolt, daß der Flußstrom durch die Tunneldiode 48 α erhöht wird, so daß ein geringerer Ausgangsstrom der Verschiebeimpulsquelle zur Rückstellung der Tunneldioden 4Ba bis 48 c ausreicht. Die im ersten Speicherkreis gespeicherte Information kann an einer mit dem Kollektor 44 α verbundenen Ausgangsklemme abgenommen werden. Der erste der zwischen die Stufen geschalteten Kopplungskreise enthält einen PNP-Transistor80a in Basisschaltung. Eine Basiselektrode 82 a und eine Kathode einer Tunneldiode 84 a sind mit der positiven Klemme + U5 einer Spannungsquelle verbunden. Ein Widerstand 86a und eine Spannungsquelle + O4 liefern einen annähernd konstanten Strom an den Verbindungspunkt *78a der Anode der Tunneldiode 84 a und des Emitters 88 a des Transistors 80 a. Der Wert dieses Stromes ist so bemessen, daß die Tunneldiode 84 a bistabil arbeitet. Zwischen die Ausgangselektrode, also den Kollektor 44 a des Transistors 40 a der vorangehenden Stufe und die Anode der Tunneldiode 84 a sind ein Kondensator 90 α und ein mit diesem in Reihe geschalteter Richtleiter, der als Diode 92 a dargestellt ist, geschaltet. Die Diode 92 a ist so gepolt, daß nur positive Ausgangssignale vom ersten Speicherkreis die Tunneldiode 84 a in den gesetzten Zustand schalten können. Wegen der relativ niedrigen Impedanz der Tunneldiode 84 a wirkt sie in Verbindung mit dem Kondensator 90 α als Differenzierglied, das die positiven Ausgangsimpulse des ersten Speicherkreises differenziert. Die Kathode einer Diode 94 ist mit einem Verbindungspunkt des Kondensators 90 a und der Diode 92 a verbunden, die Anode dieser Diode liegt an einer Spannung von +Us Volt. Die Diode 94 bildet einen Entladeweg für den Kondensator 90 α Die Kollektorelektrode 98 a des Transistors 80 α ist mit der Anode einer Tunneldiode 48 & im zweiten Speicherkreis über einen Widerstand 96 a galvanisch gekoppelt.
Der andere Kopplungskreis, der zwischen den zweiten und den dritten Speicherkreis geschaltet ist, entspricht im Aufbau dem oben beschriebenen Kopplungskreis, und entsprechende Bestandteile sind daher mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, die jedoch zur Unterscheidung den Index b tragen. Von dem Verbindüngspunkt des Kondensators 90 b und der Diode 92 & am Ausgang des zweiten Speicherkreises führt ein Rückkopplungszweig, der eine Diode 100 a enthält, zur Anode der Tunneldiode 84 α im vorangehenden Kopplungskreis. Eine entsprechende Diode 100 b liegt in einem Rückkopplungszweig, der den Ausgang des dritten Speicherkreises mit der Anode der Tunneldiode 84 b im zweiten Kopplungskreis verbindet. Die Dioden 100 a, 100 b sind jeweils so gepolt, daß der sie durchfließende Strom die Tunneldioden 84 a bzw. 84 & zurückstellen kann. Die Dioden
7 8
100a, 100 & stellen außerdem Entladewege für die des Transistors für die verschiedenen Spannungswerte zugehörigen Kondensatoren 90 & bzw. 90c dar, so addiert. Die ausgezogene Kurve αbef stellt eine daß die Diode 94 des ersten Speicherkreises beim typische kombinierte Strom-Spannungs-Kennlinie für zweiten und dritten Speicherkreis entfallen kann. Der die jeweiligen Kombinationen aus Tunneldiode und Kondensator 90 b bewirkt in Verbindung mit der 5 Transistor nach F i g. 2 dar.
Tunneldiode 84 a eine Differentiation der negativen Die Kopplungskreise, insbesondere der für alle
Ausgangsimpulse wie der Kondensator 90 c in Ver- Kopplungskreise typische erste Kopplungskreis, bindung mit der Tunneldiode 84 b. Außer den oben arbeiten folgendermaßen: die Vorspannungsquelle erwähnten Unterschieden entsprechen der zweite und ZJ4 und der Widerstand 86 a liefern einen annähernd dritte Speicherkreis im Aufbau dem ersten Speicher- io konstanten Strom Z3 an den Verbindungspunkt 78 a, kreis, und gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugs- an den die Anode der Tunneldiode angeschlossen zahlen versehen, denen zur Unterscheidung die ist. Wenn die Schaltung das erste Mal an Spannung Indizes b bzw c angehängt sind. gelegt wird, fließt der ganze Strom Z3 (im konventio-
Die Arbeitsweise der beschriebenen Kreise des neuen Sinne betrachtet) in die Anode der Tunnel-Schieberegisters läßt sich am leichtesten an Hand der i5 diode 84 a, und es stellt sich der Arbeitspunkt 116 auf in F i g. 3 dargestellten Kennlinien erläutern. Die aus- der Kennlinie 112 ein. Man beachte, daß der Strom Z3 gezogene Kurve 110 stellt die Strom-Spannungs- etwa in der Mitte zwischen dem Höckerstrom b und Kennlinie der Tunneldioden 48, 84 dar, dabei ist die dem Talstrom e der kombinierten Kennlinie 112 liegt. Spannung in Millivolt längs der Abszisse und der die Die zum Setzen und Rückstellen erforderlichen Ein-Turmeldiode durchfließende Strom in MiUiampere 2o gangsströme sind dann wenigstens annähernd gleich, längs der Ordinate aufgetragen. Die angegebenen Auf die Gründe für diese Bemessung wird noch einspeziellen Spannungs- und Stromwerte gelten für eine gegangen werden.
Germanium-Tunneldiode mit einem Höckerstrom b Die Spannung an der Emitter-Basis-Diode des
von 10 mA. Die Kurve 110 ist typisch für alle Transistors 80 α reicht unter diesen Umständen nicht Tunneldioden48 und 84 der in Fig. 2 dargestellten z5 aus, den Transistor 80a Strom führen zu lassen. Es Schaltungsanordnung. Die Kennlinie 110 besteht aus fließt dementsprechend auch kein Strom vom Kollekeinem ersten Ast a-b, der einem positiven Widerstand tor 98« durch den Widerstand 96 a zur Tunneldiode bei einer verhältnismäßig geringen Spannung ent- 48 & in der nächsten Speichersrufe, und die Spannung spricht, einem Ast b-c, der einem negativen Wider- am Kollektor 98 α hat ihren niedrigsten Wert. In stand bei mittleren Spannungswerten entspricht, und 30 dieser Hinsicht sind der Eingang und der Ausgang einem Astc-d, der wieder einem positiven Wider- des Kopplungskreises gleichphasig, d.h., das Ausstand bei einer verhältnismäßig hohen Spannung ent- gangssignal hat einen niedrigen Wert, wenn das zuspricht, letzt zugeführte Eingangssignal niedrig war.
Die gestrichelte Kurve 114 ist die Strom-Span- Wenn durch die Diode 92 α ein positiver Ein-
nungs-Kennlinie der Basis-Emitter-Strecke der Tran- 35 gangsstrom fließt, dessen Stärke etwa /6—/8 ist, so sistoren40, 80 unter der Annahme, daß der Tran- steigt der die Tunneldiode 84 a durchfließende Strom sistor schon bei einem im Verhältnis zum Hocker- über den Höckerwert b, und die Tunneldiode 84a strom der Tunneldiode kleinen Eingangsstrom den wird durch den Bereich negativen Widerstandes ge-Sättigungszustand erreicht. Die Kollektorsättigungs- schaltet. Dabei stellt sich der Arbeitspunkt 118 auf ströme werden durch entsprechende Wahl der Kollek- 4o der kombinierten Kennlinie 112 ein. Beim Enden des torspannung und des Kollektorwiderstandes diesen Eingangsimpulses fällt der zur Tunneldiode 84α und. Erfordernissen angepaßt. Die Kurve 114 kann zur zum Emitter 88 α fließende Gesamtstrom auf I3, so Erzielung optimaler Betriebsbedingungen bezüglich daß sich der Arbeitspunkt 120 ergibt. Wie aus Fig. 3 der Kurve 110 nach rechts oder links verschoben ersichtlich ist, fließt etwa der Strom I2 zum Emitter werden, indem mit der Emitter-Basis-Diode des Tran- 45 88 a. Durch den Widerstand 96 a fließ der Kollektorsistors oder der Tunneldiode eine zusätzliche Span- Sättigungsstrom, so daß die Spannung am Kollektor nung in Reihe geschaltet wird. Es sei z. B. angenom- 98 a auf etwa +Ϊ75 Volt steigt und der Tunneldiode men, daß der Transistor 40 a ein Siliciumtransistor 48 b im zweiten Speicherkreis ein Strom in Flußrichist. Der Stromflußschwellwert eines solchen Tran- . rung zugeführt wird. Dieser Strom reicht aus, um die sistors kann etwa 0,6 V betragen, dieser Spannungs- 50 Tunneldiode 48 & in den gesetzten Zustand, in dem wert liegt dann über der maximalen Spannung, die an ihren Klemmen eine relativ hohe Spannung liegt, normalerweise an einer Germanium-Tunneldiode 48 a zu schalten. Die Tunneldiode 48 α wird durch einen liegen kann. Die Strom-Spannungs-Kennlinie des negativen Eingangsstrom des BetragesZ3-Z1 oder Transistors kann dann in Fig. 3 nach links in die von größer zurückgestellt.
der gestrichelten Kurve 114 eingenommene Lage 55 Die Arbeitsweise der Speicherkreise soll am Beiverschoben werden, indem an den Emitter 46 a eine spiel des zweiten Speicherkreises beschrieben werden: nicht dargestellte negative Vorspannungsquelle ge- die Spannungsquelle U1 und der Widerstand 52 b eigneter Größe angeschlossen wird. Durch den An- liefern einen konstanten Strom Z2 an den Schaltungsschluß des Emitters 46 a an eine negative Spannung punkt74&. Man beachte, daß dieser Strom näher am wird der Stromflußschwellwert des Transistors 40 a 60 Tal e als am Hocker b liegt. Hierdurch wird der zum herabgesetzt. Rückstellen erforderliche Strom, den die Verschiebe-
Da die Tunneldioden 48 a bis 48 c usw. und 84 a_ "impulsquelle liefern muß, herabgesetzt, was deswegen bis 84 c usw. jeweils parallel zur Basis-Emitter-Dio~de zweckmäßig ist, weil die Impulsquelle im ungünder zugehörigen Transistoren 40 a bis 40 c usw. und stigsten Falle einen Strom liefern muß, der sämtliche 80 a und 80 b usw. geschaltet sind, liegt an ihnen die 65 Tunneldioden 48 a bis 48 c usw. in den Speichergleiche Spannung. Die Strom-Spannungs-Kennlinie kreisen zurückzustellen vermag. 112 für diese Parallelschaltung erhält man dadurch, Angenommen, die Tunneldiode 48 & und die Tun-
daß man die Eingangsströme der Tunneldiode und neldiode 84 a im vorangehenden Kopplungskreis
9 10
arbeiten im rückgestellten Zustand, in dem an ihren linienbereich a-b in den stabilen Zustand im Kenn-Klemmen eine relativ niedrige Spannung liegt. Der linienbereichc-f (Kurvet), und der Transistor40α
Transistor 80 α liefert dann keinen Strom. Der Strom geht in die Sättigung. Die durch die Kurve B darge-
I2 fließt vollständig in die Tunneldiode 48 & und der stellte Spannung am Kollektor 44 α fällt von + LZ3VoIt
Transistor 40 b ist gesperrt. Die Spannung am Kollek- 5 auf 0 Volt. Der erste Speicherkreis speichert nun eine
tor 44 b wird durch die Diode 68 b auf + CZ3 Volt ge- binäre L.
halten. Der Widerstand 70 b liefert einen Rückkopp- Zum Zeitpunkt t2 wird den Anoden sämtlicher
lungsstrom von I5-I2IaA vom Kollektor 44b an die Tunneldioden 48a bis 48c ein erster Verschiebe-
Tunneldiode 48 b, wodurch der die Tunneldiode 48 b impuls 60 zugeführt, der in den Tunneldioden einen
durchfließende Ruhestrom im rückgestellten Zustand io negativen Strom fließen läßt. Dieser negative Strom
auf einen Wert von J5mA vergrößert wird. Der stellt die Tunneldiode48α zurück (Kurvet) und
stabile Arbeitspunkt im rückgestellten Zustand liegt sperrt den Transistor 40 a. Die Spannung (Kurve B)
bei 124. Der Rückkopplungsstrom bewirkt, daß der am Kollektor 44 a steigt aus + U3 Volt, und ein posi-
Strom, der zum Umschalten der Tunneldiode 48 & tiver Stromimpuls fließt durch die Diode 92 a zur
vom rückgestellten in den gesetzten Zustand erforder- 15 Tunneldiode 84a, wodurch diese Tunneldiode in den
lieh ist, von etwa I6-I2 auf J6-15 herabgesetzt wird. gesetzten Zustand geschaltet wird (Kurve C). Der
Anders ausgedrückt wird für einen bestimmten Zu- Transistor 80 a geht dann in die Sättigung (Kurve D)
wachs des Eingangsstromes durch den Rückkopp- und liefert einen positiven Strom an die Tunneldiode
lungsstrom eine viel größere Auftastübersteuerung 48 b im zweiten Speicherkreis. Der Verschiebeimpuls
des Transistors 40 b möglich. ao 60 dauert zu diesem Zeitpunkt jedoch noch an, und
Die Tunneldiode 48 & kann durch eine positive der durch den Verschiebeimpuls 60 zugeführte nega-
Änderung des Eingangsstromes vom Betrag J6-J5 in tive Strom verhindert ein Schalten der Tunneldiode
den gesetzten Zustand geschaltet werden. Der Tran- 48 b.
sistor 40 b arbeitet dann im Sättigungszustand, und Wenn der Verschiebeimpuls 60 zum Zeitpunkt t3 die Spannung am Kollektor 44 b fällt annähernd auf 25 endet, schaltet der Strom vom Kollektor 98 a die Massepotential, wobei die Klemmdiode 68 b in Sperr- Tuneldiode 48 & in den gesetzten Zustand (Kurve E) richtung beaufschlagt und der Rückkopplungsstrom ung tastet den Transistor 40 b auf. Die Spannung durch den Widerstand 70 & gesperrt wird. Der Ge- (Kurve F) am Kollektor 44 & des Transistors 40 b samtstrom, der an die Tunneldiode 48 & und die Basis fällt von +CZ3VoIt auf OVoIt, und ein negativer 42 & geliefert wird, beträgt bei Ende des Eingangs- 30 Stromimpuls (Kurve G) wird über den Kondensator impulses J2 mA, und der stabile Arbeitspunkt im ge- 90 b und die Diode 100a zurückgekoppelt und stellt setzten Zustand der Tunneldiode 48 & liegt bei 128 die Tunneldiode 84 a kurz nach dem Zeitpunkt i3 (Fig. 3). In diesem Zustand speichert der Speicher- zurück. Der zweite Speicherkreis speichert nun eine kreis eine binäre L. Man beachte, daß die Ausgangs- binäre L, während der erste und der dritte Speicherspannung am Kollektor 44 b durch einen positiven 35 kreis jeweils eine binäre 0 speichern.
Eingangsimpuls in negativer Richtung abgesenkt Zum Zeitpunkt^ wird der Eingangsklemme54α wird. In dieser Hinsicht sind also Eingang und Aus- ein zweiter positiver Eingangsstromimpuls 56a zugang gegenphasig. geführt. Dieser Impuls setzt die Tunneldiode 48 α
Die aus der Tunneldiode84a des vorangehenden (Kurvet) und tastet den Transistor40a auf. Ein Kopplungskreises, der Diode 100 a und dem Konden- 40 zweiter Verschiebeimpuls 60 stellt die Tunneldioden sator90& bestehende Schaltungsanordnung dient als 48 a und 486 zum Zeitpunkt i5 zurück. Die Tran-Differenzierglied für den Spannungssprung, der am sistoren 40 a und 40 & werden dann gesperrt, und die Kollektor 44 & auftritt, wenn der Transistor 40 & auf- Spannungen am Kollektoer44a (Kurve B) und 44 b getastet wird. Die Diode 92 & wird durch die Span- (Kurve F) steigen von 0 auf +CZ3VoIt. Ein positiver nungsänderung in Sperrichtung beaufschlagt. Der der 45 Spannungssprung am Kollektor 44a des Transistors Tunneldiode 84 a zugeführte negative Strom reicht 40 a setzt die Tunneldiode 84 a und tastet den Tranaus, um die Tunneldiode 84 a vom gesetzten in den sistor 80 a auf. Der positive Spannungssprung am rückgestellten Zustand zu schalten. Jeder Verschiebe- Kollektor 44 b des Transistors 40 b setzt die Tunnelimpuls 60 liefert einen negativen Strom von min- diode 84 & (Kurve JJ) und tastet den Transistor 80 & destens J2- J1 mA an die Anode der Tunneldiode 50 (Kurve J) auf. Wenn der Verschiebeimpuls 60 zum 48 b, was zu deren Rückstellung ausreicht. Zeitpunkt te endet, liefern die Transistoren 80 a, 80 &
Im folgenden soll nun an Hand von F i g. 4 er- positive Ströme zum Setzen der Tunneldioden 48 b
läutert werden, wie die Schaltungsanordnung nach (KurveE) und 48c (Kurve/). Die Transistoren 40b,
Fig. 2 als Serien-Parallel-Schieberegister arbeitet. 40c gehen in die Sättigung, und die Spannungen an
Die oberste Kurve in Fig. 4 stellt die der Eingangs- 55 ihren Kollektoren44& özw. 44c (KurvenF bzw. K)
klemme54azugeführten Eingangsimpulse dar. Inder fallen auf OVoIt. Kurz nach te wird ein negativer
zweiten Kurve sind die Verschiebeimpulse 60 auf ge- Stromimpuls (Kurve G) durch die Diode 100 a zur
tragen. Die übrigen Kurven sind mit großen Buch- Rückstellung der Tunneldiode 84a rückgekoppelt. In
stäben bezeichnet und treten an den entsprechend be- entsprechender Weise wird ein negativer Stromimpuls
zeichneten Schaltungspunkten in F i g. 2 auf. Samt- 60 (Kurve L) durch die Diode 100 b rückgekoppelt, der
liehe Tunneldioden 48 a bis 48 c und 84 a, 84 & be- die Tunneldiode 84 b rückstellt. Der zweite und dritte
finden sich anfänglich im rückgestellten Zustand und Speicherkreis speichern nun jeweils eine binäre L.
sämtliche Transistoren 40a bis 40c, 80a, 805 sind Zum Zeitpunkt t7 wird allen Tunneldioden 48a bis
gesperrt. 48 c ein dritter Verschiebeimpuls 60 zugeführt, der
Zur Zeit ^1 wird der Eingangsklemme 54 a ein 65 die Tunneldioden 48 b, 48 c zurückstellt und die zu-
erster Eingangsstromimpuls 56 a, der eine binäre L gehörigen Transistoren 40 b, 40 c sperrt. Der positive
darstellt, zugeführt. Der Impuls 56 a schaltet die Spannungssprung (Kurve F) am Kollektor 44 & setzt
Tunneldiode 48 α vom stabilen Zustand im Kenn- die Tunneldiode 84 b im zweiten Kopplungskreis. Ein
11 12
positiver Stromimpuls (Kurve L) am Ausgang des Die Verschiebungsrichtung wird durch die Ein-
dritten Speicherkreises wird über die Diode 92 c stellung des Flip-Hops 144 bestimmt. Angenommen, einem nachfolgenden Kopplungskreis, der jedoch der Ausgang Y habe die richtige Amplitude und nicht dargestellt ist, zugeführt. Wenn der Schiebe- Polarität, um die Gatter 142 a bis 142 c zu öffnen, impuls 60 zum Zeitpunkt t8 endet, liefert der Tran- 5 Ein positiv gerichtetes Ausgangssignal eines SpeichersistorSOö einen positiven Strom durch den Wider- kreises, beispielsweise des Speicherkreises 140 a, stand 96 b, der die Tunneldiode 48 c im dritten durchläuft dann das erste Gatter 142 a, den Konden-Speicherkreis setzt. Der Transistor 40 c geht dann in sator 146« und die Diode 148 a und setzt den Koppdie Sättigung, und der negative Spannungssprung lungskreis 152 b, wenn ein Verschiebeimpuls 164 den (KurveK) an seinem Ausgang erzeugt einen nega- io Speicherkreis zurückstellt. Die Gatter 144a bis 144e tiven Stromimpuls (Kurve L), der die Tunneldiode sind während dieser Zeit durch das X-Eingangssignal 84 δ über die Diode 100 δ zurückstellt. Eine binäre L gesperrt. Beim Umschalten des Flip-Flops 144 in ist nun im dritten Speicherkreis gespeichert, während seinen anderen stabilen Zustand werden die Gatter der erste und zweite Speicherkreis eine binäre 0 ent- 144 a bis 144 c geöffnet und die Gatter 142 a bis 142 c halten. 15 gesperrt. Der positive Spannungssprung am Ausgang
Aus dem Register kann die gespeicherte Infor- eines Speicherkreises, z.B. 140b, durchläuft dann das mation dadurch parallel herausgelesen werden, daß Gatter 144 b, den Kondensator 154 b und die Diode man die Spannungen an den mit den Kollektoren 44 a 160 δ und setzt den Kopplungskreis 152 a, wenn der bis 44 c verbundenen Ausgangsklemmen abgreift. Die zweite Speicherkreis 140 δ durch einen Verschiebegespeicherte Information kann auch serienmäßig her- 20 impuls 164 zurückgestellt wird. Angenommen, der ausgelesen'werden, indem man die Spannung an der Kopplungskreis 152 δ werde zu diesem Zeitpunkt Ausgangsklemme des letzten Speicherkreises ab- durch das Ausgangssignal des dritten Speicherkreises nimmt. 140 c ebenfalls gesetzt, so setzt das Ausgangssignal
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines reversiblen des Kopplungskreises 152δ den zweiten Speicher-Schieberegisters gemäß der Erfindung. Dieses Schiebe- 25 kreis 140 δ wieder, wenn der Verschiebeimpuls 164 register entspricht dem nach Fig. 1 mit den folgen- endet. Der negative Spannungssprung am Ausgang den Ausnahmen: Der Ausgang des ersten Speicher- des zweiten Speicherkreises 140 δ wird über das kreises 140a ist mit dem einen Eingang zweier Ein- Gatter 144 b, dem Kondensator 154δ und die Diode gangsgatter 142 a, 144 a verbunden. Der zweite Ein- 156 δ zurückgekoppelt und stellt den Kopplungskreis gang der Gatter 142a, 144a wird von einem Flip- 30 152δ zurück.
Flop 144 gespeist. Das Flip-Flop 144 ist so ge- Die Information wird also in einer ersten Richtung
schaltet, daß an einem seiner Ausgänge X oder Y verschoben, wenn sich das Flip-Flop 144 in einem eine Spannung der richtigen Größe und Polarität ersten Betriebszustand befindet, und in der entgegenanliegt, um das eine der Gatter 142 a oder 144 a gesetzten Richtung, wenn sich das Flip-Flop 154 im durchlaßbereit zu machen, während das andere dieser 35 anderen Betriebszustand befindet. Gatter gesperrt wird. F i g. 6 zeigt ein Schaubild einer Stufe des in
Der Ausgang des Gatters 142a ist über eine mit Fig. 5 in Blockform dargestellten Schieberegisters, einem Kondensator 146 a in Reihe geschaltete Diode Mit Ausnahme der Kopplungsschaltungen am Aus-148 a mit dem Eingang des folgenden Kopplungs- gang der Speicherkreise und der Eingänge der Koppkreises 152 δ verbunden. Die Diode 148 α ist so ge- 40 lungskreise entspricht die Schaltungsanordnung denen polt, daß sie Signale durchläßt, die den Kopplungs- nach Fig. 3 sowohl im Aufbau als auch in der kreis 152 δ zu setzen vermögen. Der Verbindungs- Arbeitsweise. Es genügt daher auf die Unterschiede punkt des Kondensators 146a und der Diode 148a einzugehen. Bauteile, die schon in Fig. 2 vorgekomist mit dem Eingang des vorangehenden Kopplungs- men waren, sind mit den gleichen Bezugszeichen verkreisesl52a über einen Rückkopplungszweig ver- 45 sehen. Die Kollektorelektrode 44 des Transistors 40 bunden, der eine Diode 150a enthält. Die Diode 150a ist mit den Kathoden zweier Dioden 180,188 verist so gepolt, daß Signale durchgelassen werden, die bunden. Die Anode der Diode 180 ist mit einem den Kopplungskreis 152 a zurückzustellen vermögen. Anschluß eines Kondensators 146 und über einen Der Ausgang des zweiten Gatters 144 a ist mit dem Widerstand 182 mit dem positiven Pol einer Span-Eingang des vorangehenden Kopplungskreises 152a 5° nungsquelle Ue verbunden. Die Anode einer zweiten über eine mit einem Kondensator 154 a in Reihe Diode 184 ist ebenfalls mit dem Kondensator 146 geschaltete Diode 156a verbunden. Die Diode 156a verbunden, ihre Kathode ist an den Ausgang Y des ist so gepolt, daß die durchgelassenen Signale den Flip-Flops 144 (Fig. 5) angeschlossen. Der andere Kopplungskreis 152 a zurückstellen können. Der Anschluß des Kondensators 146 ist über einen Rückzweite Speicherkreis 140 δ entspricht dem ersten 55 kopplungszweig, der eine Diode 150 enthält, mit der Speicherkreis 140 α mit der Ausnahme, daß der Aus- Anode der Tunneldiode 84 im Kopplungkreis der gang des Gatters 144 δ mit dem Eingang des vor- zweiten Stufe verbunden. Eine Diode 148 ist zwischen letzten Kopplungskreises 152a über eine mit dem den Kondensator 146 und die Anode der nicht dar-Kondensator 154 δ in Reihe geschaltete Diode 160 δ gestellten Tunneldiode der nächstfolgenden Stufe verbunden ist. In entsprechender Weise ist der Aus- 60 geschaltet.
gang des Gatters 144 c im dritten Speicherkreis 140 c Die Anode der Diode 188 ist an eine Klemme eines
mit dem Eingang des (bezogen auf den Speicherkreis Kondensators 154 und über einen Widerstand 190 140 c) vorletzten Kopplungskreises 152 ö über eine mit dem positiven Pol der Spannungsquelle U6 vermit einem Kondensator 154 c in Reihe geschaltete bunden. Die Kathode einer Diode 192 ist an den Diode 160 c verbunden. Die Dioden 160 δ, 160 c sind 65 Ausgang X des Flip-Flops 144 angeschlossen, ihre so gepolt, daß sie Signale durchlassen, deren Polari- Anode liegt an einem Anschluß des Kondensators täten ein Rückstellen der Kopplungskreise 152 δ bzw. 154. Zwischen dem anderen Anschluß des Konden-152 c ermöglichen. sators-154" und der Anode der Tunneldiode 84 des
Kopplungskreises derselben Stufe ist eine Diode 156 geschaltet. Eine weitere Diode 160 liegt zwischen demselben Anschluß des Kondensators 154 und der Anode der nicht dargestellten Tunneldiode im Kopplungskreis der direkt vorangehenden Stufe. Schaltungspunkte anderer Stufen, mit denen die dargestellte Stufe verbunden ist, sind durch Buchstaben bezeichnet, die den in gleicher Weise bezeichneten Schaltungspunkten der dargestellten Stufe entsprechen.
Die Gatter arbeiten folgendermaßen: es sei angenommen, daß die Spannungen an den Ausgängen X, Y entweder 0 oder +JJ3VoIt sind und daß Y gleich + U3 Volt ist, wenn X den Wert O Volt hat und umkehrt. Wenn Y den Wert O Volt hat, wird die Spannung an der Anode der Diode 184 auf diesem Potential gehalten, gleichgültig welche Spannung am Kollektor 44 liegt. Über den Kondensator 146 werden dann keine Signale übertragen. Ist Y gleich + U3 Volt und der Transistor 40 sperrt, so wird die Spannung am Kollektor 44 durch die Diode 68 auf + U3 Volt gehalten, und die Spannung an den Anoden der Dioden 180,184 beträgt etwa + U3 Volt. Wenn der Transistor 40 im Sättigungszustand arbeitet, fällt die Spannung am Kollektor 44 auf 0 Volt ab. Die Diode 180 klemmt dann die Spannung an den Anoden der Dioden 180,184 auf 0 Volt und spannt die Diode 184 in Sperrichtung vor. Über den Kondensator 146 und die Diode 150 wird dann ein negativer Spannungssprung übertragen, der die Tunneldiode 84 zurückstellt.
Die Schaltungsanordnung arbeitet unter der Annahme, daß Y gleich +U3 Volt und X gleich 0 Volt sind, folgendermaßen: das untere Gatter ist gesperrt und läßt keine Signale durch, so daß die Verschiebeimpulse die Information in der Zeichnung gesehen von links nach rechts verschieben. Angenommen, die Tunneldiode 48 sei gesetzt. Die Spannung an der Anode der Diode 180 ist dann 0 Volt. Der nächste Verschiebeimpuls stellt die Tunneldiode 48 zurück und sperrt den Transistor 40. Die Spannung am KoI-lektor 44 steigt auf + U3 Volt, ebenso die Spannung an der Anode der Diode 180. Ein positiver Impuls wird durch den Kondensator 146 zur Anode der Tunneldiode im nächstfolgenden Kopplungskreis durchgelassen. Wenn die Tunneldiode 84 zu diesem Zeitpunkt durch einen positiven Ausgang von der vorangehenden Stufe gesetzt wird, liefert der Transistor 80 einen positiven Strom, der die Tunneldiode 48 wieder setzt, wenn der Verschiebeimpuls endet. Der Transistor 40 geht dann in die Sättigung, und die Spannung am Kollektor 44 fällt auf Null. Über den Kondensator 146 und die Diode 150 wird dann ein negatives Signal übertragen, das die Tunneldiode 84 im Kopplungskreis zurückstellt.
Wenn das Flip-Flop 144 (Fig. 5) umgeschaltet wird, so daß X nun + U3 Volt und Y dementsprechend 0 Volt ist, wird das obere Gatter gesperrt. Wird der Anode der Tunneldiode 48 ein Verschiebeimpuls zugeführt, der diese Diode zurückstellt, so wird der Transistor 40 gesperrt, und die Spannung am Kollektor 44 steigt auf + CZ3 Volt. Über den Kondensator 154 und die Diode 160 wird dann ein positives Signal übertragen, das die nicht dargestellte Tunneldiode im Kopplungskreis der vorangehenden Stufe setzt. Wenn der Speicherkreis in der nächstfolgenden Stufe vor dem Verschiebeimpuls gesetzt war, wird die Tunneldiode 84 durch ein über die Diode 160« zugeführtes positives Signal gesetzt, wenn der Verschiebeimpuls angelegt wird. Wenn der Verschiebeimpuls endet, liefert. der Transistor 80 einen positiven Strom zum Setzen der Tunneldiode 48. Der Transistor 40 beginnt dann zu leiten, die Kollektorspannung fällt auf 0 Volt, und ein negatives Signal wird über den Kondensator 154 und die Diode zurückgekoppelt und stellt die Tunneldiode 84 im Kopplungskreis der betreffenden Stufe zurück.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Verwendung von NPN-Transistoren in den Speioherkreisen und PNP-Transistoren in den Kopplungskreisen beschränkt. Man kann statt dessen in den Speicherkreisen PNP-Transistoren und in den Kopplungskreisen NPN-Transistoren verwenden, wenn man alle gewöhnlichen Dioden, Tunneldioden und Spannungsquellen umpolt.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schieberegister mit einer Anzahl von Stufen, die jeweils einen bistabilen Speicherkreis enthalten, dessen Ausgang über einen Kondensator und einen für Ausgangsimpulse in Durchlaßrichtung gepolten Richtleiter mit einem Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Zwisohenspeicherkreis (12) mit dem nachfolgenden Speicherkreis (10) gleichstromgekoppelt ist und daß der Verbindungspunkt zwischen Kondensator (20) und erstem Richtleiter (22) über einen entgegengesetzt gepolten zweiten Richtleiter (24) mit dem dem betreffenden Speicherkreis vorangehenden Zwischenspeicherkreis gekoppelt ist.
2. Schieberegister nach Anspruch 1, dessen bistabile Kreise durch dem Eingang dieser Kreise zugeführte Signale einer ersten Polarität setzbar und durch Signale entgegengesetzter Polarität rückstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabilen Speicherkreise im gesetzten Zustand ein dem setzenden Signal entgegengesetztes Ausgangssignal und die Zwischenspeicherkreise im gesetzten Zustand ein dem setzenden Signal gleiches Ausgangssignal liefern.
3. Schieberegister nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Stufen mit einem in Basisschaltung arbeitenden ersten Transistor (80), zwischen dessen Emitter (88) und Basis (82) eine bistabil vorgespannte Diode (84) mit negativer Widerstandscharakteristik mit solcher Polung geschaltet ist, daß die Richtungen des Flußstromes durch die Diode und die Emitter-Basis-Diode des Transistors vom Verbindungspunkt der Diode und dem Emitter aus gerechnet gleich sind, ferner mit einer Schaltungsanordnung, die der bistabil vorgespannten Diode Eingangssignale zuzuführen gestattet, deren Polarität diese Diode in ihren zweiten stabilen Zustand schalten, und mit einem zweiten Transistor (40) entgegengesetzten Leitungstyps, der in Emitterschaltung arbeitet und dessen Kollektor (44) mit der bistabil vorgespannten Diode (84) über den ersten Richtleiter (92) gekoppelt ist, der für Signale in Durchlaßrichtung gepolt ist, die die bistabil vorgespannte Diode in ihren ersten stabilen Zustand umzuschalten vermögen.
4. Schieberegister nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (98) des ersten Transistors (80) über einen Widerstand (96) mit
der Basis (42) des zweiten Transistors (40) der nachfolgenden Stufe gekoppelt ist.
5. Schieberegister nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtleiter konventionelle Halbleiterdioden sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegesohrift Nr. 1143 858; IRE Convention Record, 1954, Part 4, S. 140 bis 144.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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